乙醛气—液相催化氧化合成醋酸反应动力学的研究

本研究在接近工业生产的条件下,以醋酸锰为催化剂,在容积为2升的搅拌鼓泡釜中,用L_(16)(4~5)正交试验方案,测定了乙醛氧化生成醋酸的反应速度,并讨论了反应机理及历程。根据气—液相反应的渗透理论,确定了宏观动力学方程式,结合应用氧在醋酸中的D_(LA)和H_A值,求得了本征反应速度常数,计算了膜内转化系数,证实了本反应属于快速反应的类型,并进而揭示了宏观动力学与本征反应速度之间的关系,获得了对于氧和醛的浓度都为一级的本征反应速度式。研究还表明对本反应体系,气液相界面α是本征传递特性对反应影响的主要参数。最后,提出了可供反应器设计之用的动力学模型。     

环己烷液相无催化剂的氧化动力学研究

采用搅拌釜反应器,在确认已排除传质因素对反应速率影响的情况下,研究了环己烷液相无催化剂的氧化反应动力学。应用自由基理论及最优化计算技术,从导出的8个候选动力学模型中,确定了最佳的动力学模型,它能满意地描述环已烷氧化过程。该动力学可为环己烷氧化工业生产操作条件的优化、反应器的选型及工业设计提供依据。     

环己烷液相无催化氧化模拟计算及动力学的修正

1 模拟计算1.1 动力学和流动模型模拟计算中采用陈纪忠等建立的动力学模型,其反应网络为:描述该6种组分的生成或消失速率的动力学方程式在文献[1]中已有详细报道。从冷模研究得到:液相流动为全混流;u_g≥7 cm/s 时气相流况可视作平推流。若从各种流动模型的计算结果看,气相即使作为全混流,计算结果差异也甚小。本文采用液相全混、气相平推的流动模型。     

搅拌鼓泡釜中气液分散特性的研究

在直径为30和20厘米的搅拌中,用不同大小的六叶园盘透平浆,就水、酒精和邻二甲苯对空气等体系,研究了气液两相的分散与流动特性,对气含率、临界转速和泛点等作了详细的考察,得出了广范围内适用的关联式。对最合宜的操作条件也进行了讨论,並且指出气含率相等可以作为气液反应器放大时传质相似的主要准则。     

环隙气提式环流反应器中的气含率和液相循环流动

在筒体直径310mm、高2000mm的环隙气提式环流反应器实验装置中,对上流区的气含率、液相循环流动等流体力学特性作了研究.用漂流通量模型描述了上流区的气含率;通过对体系的能量耗散机理进行分析,基于体系总能耗最小的原理推导出液相循环流动方程,结果表明:用此方程能较好地模拟这种反应器内的液相循环状况.     

搅拌鼓泡釜中气液分散特性的研究

在直径为30和20厘米的搅拌釜中,用不同大小的六叶圆盘透平桨,就水、酒精和邻二甲苯对空气等体系,研究了气液两相的分散与流动特性,对气含率、临界转速和泛点等作了详细的考察,得出了广范围内适用的关联式。对最合宜的操作条件也进行了讨论,并且指出气含率相等可以作为气液反应器放大时传质相似的主要准则。     

环隙气提式环流反应器的研究——返混及流动模型

在直径为310mm,高2000mm 的环隙气提式环流反应器试验装置中,分别测定了液相和气相的返混特性。以带死区的全混流模型来描述液相流况;建立了气相返混的组合模型,利用此模型可揭示出总体气相返混的形成机理。     

搅拌鼓泡釜中Na_2SO_3-空气体系的比表面积及传质系数的测定

在直径为300毫米的气液反应器中,以六叶圆盘涡轮桨为搅拌器,测定了Na_2SO_3-空气系统的比表面积和传质系数。并在宽广的操作范围内,得出了它们的关联式。这些结果,可在设计和放大时作为依据。     

气液环流反应器中基于大,小两类气泡的气相返混模型和气…

在矩形卧式多级串联环流反应器中，改变气速和液相表面张力，将气泡分为大气泡和小气泡两大类，进行研究。着重考察了两者对气相反混和气液界面传质的贡献，利用气相小，小气泡的分区模型，传质模型等进行了模拟计算，并提出了“有效气含率”这个新概念。     

环流反应器内气、液、固三相流动特性的研究

本文对环流反应器中气、液、固三相系统的流动特性进行了研究。通过实验给出了环流反应器内套筒气含率随高度的分布,并将实测气含率与按动量平衡所得到的理论计算式进行比较,其平均相对偏差为7.1%,最大相对偏差为13.9%通过实验还测定了单相、气—液二相及气—液—固三相存在时的停留时间分布,并用扩散模型和多釜串联模型对循环进行拟合,结果是满意的。对我们的反应器,在实验范围内扩散模型的 Bo=37～69;多级串联釜模型的釜数 N=20～30。用全混模型对整个反应器的流动进行拟合,与实验值比较,误差约10%左右。同时,还分别测定了环流反应器顶部(Ⅰ区),环隙(Ⅱ区)、底部(Ⅲ区)及内套筒上部(Ⅳ区)四个区域的液相返混情况,各区域的返混程度是:Ⅲ、Ⅳ>Ⅰ>Ⅱ。